用于地球系统建模的下一代流体流动求解器

气候建模联盟的新型流体求解器为大气建模树立了基准,在潮湿热力学、节能和 CPU/GPU 扩展方面具有无与伦比的一致性。

来源:Eos杂志
来源:地球系统建模进展杂志

当今的地球系统模型 (ESM) 本质上无法遵守总能量等守恒定律,因此需要采取临时修复措施来恢复全球平衡。如果没有后者,虚假的能源就会污染模型模拟中的地球能量不平衡等信号。今天的 ESM 还在共同构成 ESM 的许多组件中做出了简化且不同的热力学假设。设计和实施能量和热力学一致的 ESM 仍然是天气和气候建模中的一项巨大挑战。

气候建模联盟 (CliMA) 通过开发一种新型流体流动求解器(又名动力核心),通过多项新创新解决了长达十年的一致性和保护问题,在这个方向上迈出了相当大的一步。Yatunin 等人。 [2026]使用潮湿总能量作为预后变量,对闭合方案进行仔细的能量一致处理,并使用最小近似和现代高效的高阶数值求解器进行严格的热力学处理。 Julia 高性能计算语言的实现确保了在 CPU 和 GPU 平台上的高效执行。

引文:Yatunin, D.、Byrne, S.、Kawczynski, C.、Kandala, S.、Bozzola, G.、Sridhar, A. 等。 (2026)。气候建模联盟大气动力学核心:概念、数值和尺度。地球系统建模进展杂志,18,e2025MS005014。https://doi.org/10.1029/2025MS005014

—Peter Lauritzen,《JAMES》副主编

这项研究包含在 AGU 的特别收藏“CliMA 地球系统模型”中。

Text © 2026。作者。
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